Recientemente, un equipo de investigación de la Universidad de Tokio ha logrado descubrir cómo la radiación de neutrones puede afectar la estructura del hormigón en las centrales nucleares y posibles soluciones a estas fallas arquitectónicas.
La radiación en el hormigón y su impacto en las estructuras
Dicho estudio ha demostrado que el hormigón, un material utilizado en la construcción de reactores nucleares, puede experimentar expansión y reparación a medida que se expone a diferentes niveles de radiación, lo que podría tener implicaciones para la seguridad y la longevidad de las instalaciones nucleares.
Esta investigación se centró en cómo los cristales de cuarzo, presentes en el hormigón utilizado en la construcción de reactores, reaccionan cuando se exponen a neutrones. A pesar de que se sabe que la radiación puede afectar la integridad estructural de este material, hasta ahora los detalles de cómo ocurre este proceso no estaban completamente claros. Los investigadores han descubierto es que la expansión del cuarzo aumenta cuando la tasa de radiación es mayor, pero lo sorprendente es que esta expansión disminuye con el tiempo a medida que los cristales se reparan a sí mismos, un fenómeno nunca antes observado.
El profesor Ippei Maruyama, quien lidera el equipo de investigación, resaltó que el cuarzo, puede sufrir una distorsión estructural que podría, con el tiempo, revertirse, reduciendo la preocupación sobre la degradación del hormigón en los reactores nucleares.
Según Maruyama, los granos más grandes de cuarzo en el hormigón muestran una expansión menor, lo que sugiere que el tamaño del cristal tiene un impacto directo en cómo responde el material a la radiación. Esto podría permitir a los ingenieros ajustar las mezclas de hormigón en función de las necesidades específicas de cada reactor.
Con base en estos nuevos descubrimientos, el equipo de la Universidad de Tokio ha planteado una perspectiva más optimista sobre la durabilidad del hormigón en los reactores nucleares. La capacidad de autorrepararse del cuarzo podría permitir a algunas instalaciones nucleares seguir operando durante más tiempo del previsto inicialmente, mejorando la fiabilidad de estos complejos sistemas.
El equipo de Maruyama planea continuar explorando cómo los diferentes minerales en el hormigón responden a la radiación y qué mecanismos específicos de expansión y curación están involucrados. Además, se centrará en predecir cómo las grietas podrían formarse en función de la expansión de los minerales, lo que podría ayudar a diseñar estructuras más resistentes y duraderas.
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Fuente y fotos: UTokyo